南京工业大学生物反应工程试卷2006A

1、南京工业大学 生物反应工程试题（A ）卷（开）20 05-20 06 学年 第 二 学期 使用班级生 0301-02_班级学号姓名题号总分得分一、填空题（每题 4 分，共 20 分）：1、 对于简单酶反应动力学方程参数的求取，不同的方法所得的结果不同，四种方法的斜率分别为 L B 法_; H-W 法_ ; E-H 法_ 和积分法_ 。2、 一个固定化在实心球表面的葡萄糖氧化酶，其动力学参数为max=4 10mol|_L_min -和心=2 10moLJ，现将该固定化酶放置于葡萄糖浓度为 5mol -L_1的反应体系中，其反应受_控制，有效因子为_。已知葡萄糖的体积传质系数为 4X10-1min

2、。3、葡萄糖为碳源，NH3为氮源进行酵母厌氧培养。培养中分析结果表明，消耗 100mol葡萄糖和 12mol NH3生成了 57mol 菌体、43mol 甘油、130mol 乙醇、154molCO2和3.6molH2O。此时酵母细胞的分子式为_4、 采用带有外循环的CSTR 反应器与普通CSTR 反应器相比，其临界稀释率_ ;反应器的稳定性_ 。5、 设B为无因次时间。当反应器为活塞流反应器、0=0.8 时，F （0） _，E（0）_当反应器为全混流反应器、0=0.8 时，F（0）_E（00_。二、名词解释（每题 2 分，共 10 分）：1、抑制百分数2、梯勒模数3、Gaden 分类4、反应-

3、分离耦合过程5、停留时间分布密度函数三、简答题（每题 5 分，共 30 分）： 1、细胞生长的 Monod 方程的基本假设和适用范围是什么？什么是均衡生长？2、反应器内流体停留时间分布函数有那些？如何采用实验方法测定停留时间分布？实验方法中的各自缺陷是什么？停留时间分布函数的统计特征值是什么？3、在固定化酶反应中，若存在底物抑制采用什么样反应器较为合适？若存在产物抑 制，采用何种反应器较好？为什么？4、什么叫做“返混”？根据返混的不同可以将理想反应器分为几种？其各自特征参 数值有什么特点？5、一般情况下微生物的间歇培养采用什么方法考察菌体的增殖情况，发酵过程分为那些阶段？如何改变迟滞期的长短？

4、如何计算倍增时间td？6、kLa 测定方法有哪几种？简述各方法的基本原理。四、计算(每题 10 分，共 30 分)：1 纤维二糖在固定在藻朊酸钠凝胶上的B-葡萄糖苷酶的作用下水解为葡萄糖，该固定化酶为球形，其直径d=2.5mm。假设在颗粒内发生的反应为零级反应，ko=0.0765mol/(s m3),纤维二糖通过颗粒内有效扩散系数De=0.6X10-5cm2/s,试求当纤维二糖在液相主体中浓度为 10mol/m3时，该固定化酶有效因子是多少？2、在一两段 CSTR 串联系统，其中VRI=500L,VR2=300L,第一个 CSTR 用于生产细胞，第二个 CSTR 用于生产代谢产物。对第一个反应

5、器加料速率为V=100L/h,加料中-1葡萄糖浓度为 Cs0=5g/L，并已知卩max=0.3h，Ks=0.1g/L, Yx/s=0.4。试确定：1)在第一个 CSTR 出口物流中细胞和基质的浓度为多少？2)假定在第二个 CSTR 中细胞的生长可忽略，已知 qp=0.02gP/(gcell h),Yp/s=0.6,求出在第二个 CSTR 出口物流中基质和产物的浓度。3、在一间歇操作的实验反应器中进行微生物反应，并用亚硫酸钠氧化法测定其k“ CL1mol/（L h），细胞在指数生长期内的倍增时间为 30min,Yx = 0.6。试求：（1）、在指数生长期内，细胞的比生长速率为多少？（ 2）、当发酵液中溶氧浓度接近耗尽时，细胞浓度为多大？五、实验（每题 5 分，共 10 分）1、用亚硫酸钠氧化法测定生物反应器的氧传递的体积传质系数。试分析和确定如下 情况：1、随通气量的增加而如何变化？随搅拌转速的提高如何变化？随亚硫酸钠浓度变小如何变化？ 2、当硫代硫酸钠滴定体积变化不大时，是何原因造成？ 3、kL:的单位是什么？2、停留时间分布的实验